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과학

결정

결정과학
영문명
Crystal
핵심 특징
입자 배열의 장거리 질서
흔한 형태
주기적인 원자 배열을 가진 결정
구분할 대상
비정질 고체
결정은 원자와 이온, 분자 등의 배열에 장거리 질서가 있는 고체다. 흔한 주기적 결정에서는 일정한 구조가 반복되지만, 준결정처럼 단순한 주기 반복과 다른 질서를 가진 경우도 있다. 반듯한 겉모양만으로 정의되는 것은 아니다.

겉모양보다 내부 배열

광물이 반듯한 면으로 자란 모습은 결정 구조와 관련될 수 있다. 그러나 잘라 놓은 시료나 다른 광물 사이에서 자란 결정은 불규칙한 외형을 보이기도 한다. 외형이 흐트러져 있다고 내부 질서까지 없는 것은 아니다.

단결정과 다결정

하나의 연속된 결정 영역으로 이루어진 단결정과, 방향이 다른 여러 결정립이 모인 다결정을 구분할 수 있다. 금속 부품처럼 겉으로 한 덩어리여도 내부에는 많은 결정립이 있을 수 있다. 한 덩어리라는 외관과 하나의 결정이라는 말은 다르다.

결함도 성질의 일부

실제 결정에는 원자가 빠진 자리나 배열의 어긋남 등 여러 결함이 있을 수 있다. 결정이라는 말이 모든 원자가 완벽한 위치에 놓인 이상적인 모형과 같다는 뜻은 아니다. 결함과 결정립 경계는 물성에도 영향을 준다.

질서와 주기의 차이

많은 기초 설명은 결정의 반복 배열을 중심으로 하지만 장거리 질서가 항상 단순한 주기 반복만을 뜻하지는 않는다. 준결정과 비주기 결정은 이 구분을 보여 준다. 결정의 분석에서는 회절 등 내부 구조를 조사하는 방법을 사용한다.

관련 문서

고체 / 광물 / 석영 / 금속 / 유리 / 재료과학